📂열물리학

물리학에서 열의 정의

정의¹

상호작용하는 두 계 사이에서 이동하는 에너지를 열^heat이라고 정의한다.

설명

열의 정의를 이해하기 위해서는 일의 개념을 떠올리면 좋다. 어떤 사람이 힘을 줘서 정지한 물체를 움직이는 상황을 생각해보자. 이때 물체가 움직이면 힘이 물체에 일을 했다고 한다. 물체의 입장에서 보면 운동에너지를 얻은 것인데, 이를 운동에너지가 힘에서부터 물체로 흐른 것이라고 볼 수 있다. 즉 일을 이동하는 운동에너지라고 볼 수 있다. 일을 했다는 것은 물체의 운동에너지에 변화를 줬다는 것이고, 열이 흘렀다는 것은 계의 에너지가 변했다는 것이다.

따라서 물체가 포함하고 있는 열, 열이 높다(낮다) 등의 개념은 없다.

두 계 $A$, $B$의 에너지를 각각 $E_{A}$, $E_{B}$라고 하자. $E_{A}$가 감소하고, $E_{B}$가 증가한다고 하자. 이때 $A$에서 $B$로 열이 흐른다고 표현한다. 반대로 열이 흐르지 않는다는 것은 에너지 변화가 없다는 뜻이고 이러한 상태를 열평형^{thermal equilibrium}이라 한다.